FI98406C

FI98406C - Nozzle

Info

Publication number: FI98406C
Application number: FI911566A
Authority: FI
Inventors: Jean-Xavier Morin; Jean-Claude Semedard; Christian Duez
Original assignee: Stein Industrie
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1991-04-02
Publication date: 1997-06-10
Also published as: FR2660215A1; DE69100493T2; US5188296A; FI98406B; DE69100493D1; ES2046867T3; EP0451046B1; EP0451046A1; FR2660215B1; FI911566A0; FI911566A

Description

9840698406

Suutin - Munstycke Tämä keksintö koskee laitetta, joka on tarkoitettu massan ruiskuttamiseen ja dispergoimiseen liikekaasua käyttämällä.This invention relates to an apparatus for injecting and dispersing pulp using a propellant.

5 Laitetta kutsutaan tässä "suuttimeksi", koska se muodoltaan tyypillisesti, joskaan ei välttämättä, on pitkänomainen.5 The device is referred to herein as a "nozzle" because it is typically, though not necessarily, elongate in shape.

Massalla tarkoitetaan nestemäistä tai tahnamaista tuotetta, joka on saatu sekoittamalla yhteen kiinteitä ja nestemäisiä 10 aineita sekä mahdollisesti viskositeetin pienentämiseen tarkoitettuja lisäaineita, ja jonka siirtäminen on mahdollista pumppujen avulla. Se voi olla varsinkin hiilijauhet-ta, johon on lisätty vettä, ja joka ruiskutetaan suuttimen kautta polttokattilaan.By pulp is meant a liquid or pasty product obtained by mixing together solid and liquid substances and possibly viscosity-reducing additives, which can be transferred by means of pumps. It can be, in particular, carbon powder to which water has been added and which is injected through a nozzle into a combustion boiler.

1515

Massalle on luonteenomaista se, että kyse on tuotteesta, joka usein on hyvin viskoottinen tai tahnamainen ja useimmiten myös hyvin kuluttavaa, ja jonka käsittely on vaikeaa pumppujen avulla, jotka yleensä ovat betonipumppujen kal-20 täisiä, eikä sitä tästä syystä voi sumuttaa samoilla menetelmillä kuin joita käytetään vähemmän viskoottisille nesteille kuten esim. vedelle tai lämmitysöljylle. Massan siirtonopeus on tyypillisesti välillä 0,1-2 m/sek.The pulp is characterized by the fact that it is a product which is often very viscous or pasty and often also very abrasive and which is difficult to handle with pumps, which are generally similar to concrete pumps, and cannot therefore be sprayed by the same methods as used for less viscous liquids such as water or heating oil. The mass transfer rate is typically between 0.1-2 m / sec.

25 Erääseen tunettuun massanruiskutussuuttimeen kuuluu seuraa-vat elementit, jotka ovat samoja kuin nyt käsillä olevan keksinnön mukaisessa suuttimessa: - keskiputki, joka ulottuu pituussuunnassa poikkileikkaukseltaan pienenemättä suuttimen keskiakselia pitkin, johon 30 on muodostettu massan tulokohta putken ylävirran puoleiseen päähän ja suuttimen poistokohta putken toiseen päähän; massan syöttövälineet massan syöttämiseksi massan tulo-kohtaan; vaippa joka ulottuu samankeskisesti sanotun keskiputken 35 ympäri ja sijaitsee etäisyydellä siitä määrittäen sanotun keskiputken kanssa pituussuunnassa ulottuvan kaasukanavan; 2 98406 kaasun syöttöväline joka avautuu sanottuun vaippaan sanotun kaasukanavan ylävirran puoleiseen päähän liike-kaasun syöttämiseksi paineen alaisena kaasukanavan ylävirran puoleiseen päähän; 5 - dispergointiaukot, jotka läpäisevät keskiputken seinämän liikekaasun syöttämiseksi kaasukanavasta putkeen massan dispergoimiseksi ja sen nopeuden lisäämiseksi, niin että sanottu massa muodostaa massasuihkun jättäessään suuttimen keskiputken poistokohdan; jolloin ainakin jotkut disper-10 gointiaukoista muodostavat sarjan pyöritysaukkoja, jotka on jaettu kehämäisesti, Näin muodostetut kaasusuihkut dispergoivat massaa ja kiihdyttävät sen nopeutta siten, että se muodostaa suihkun 15 putkesta lähtiessään. Tässä tunnetussa suuttimessa ne ovat säteettäisiä. Ne hajottavat massapatsaan ja antavat sille suuren aksiaalisen nopeuden. Ne synnyttävät näin pitkän ja samankeskisen suihkun. Tällaisilla suuttimilla saadut tulokset huononevat hyvin nopeasti heti kun massan vesipi-20 toisuus pienenee ja se tulee hyvin viskoottiseksi.A known pulp spray nozzle comprises the following elements, which are the same as in the nozzle according to the present invention: a central tube extending longitudinally without decreasing in cross-section along the central axis of the nozzle. pulp feeding means for feeding pulp to the pulp inlet; a jacket extending concentrically around said central tube 35 and spaced therein defining a longitudinally extending gas passage with said central tube; 2 98406 a gas supply means opening into said jacket at the upstream end of said gas passage for supplying propellant gas under pressure to the upstream end of the gas passage; 5 - dispersing openings which pass through the wall of the central tube for supplying moving gas from the gas duct to the tube to disperse the pulp and increase its velocity so that said mass forms a mass jet when leaving the nozzle central tube outlet; wherein at least some of the dispersion holes form a series of rotation holes distributed circumferentially. The gas jets thus formed disperse the mass and accelerate its velocity so as to form a jet 15 as it exits the tube. In this known nozzle, they are radial. They break up the mass column and give it a high axial velocity. They create such a long and concentric shower. The results obtained with such nozzles deteriorate very rapidly as soon as the water-20 content of the pulp decreases and it becomes very viscous.

Tunnetaan myös muunlaisia massasuuttimia, joiden päästä suihkutetaan ilmaa renkaanmuotoisen kanavan kautta. Tämä ilma on tarkoitettu tunkeutumaan massasuihkuun ja disper-25 goitumaan siihen. Näitä suuttimia ei ole tarkoitettu suurille viskositeeteille, eikä ilma tunkeudu riittävän voimakkaasti massaan, jolloin saadaan huonosti dispergoitunut massasuihku.Other types of pulp nozzles are also known, from the end of which air is sprayed through an annular channel. This air is intended to penetrate and disperse into the pulp jet. These nozzles are not designed for high viscosities and the air does not penetrate the pulp strongly enough to give a poorly dispersed pulp jet.

30 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada massan tehokkaampi dispergoituminen myös siinä tapauksessa kun massan nestepitoisuus on suhteellisen pieni.The object of the present invention is to provide a more efficient dispersion of the pulp even if the liquid content of the pulp is relatively low.

Tätä tarkoitusta varten on keksinnön tuloksena aikaansaatu 35 suutin, johon kuuluu edellä mainitut yhteiset elementit, ja jolle edellä ensin mainittuun tunnettuun suuttimeen verrattuna on tunnusomaista se, että pyöritysaukkojen pituus on 3 98406 vastaavasti riittävän suuri, jotta ne muodostavat liike-kaasusta pyörityssuihkut, jotka suihkut on suunnattu ja keskitetty sanottujen aukkojen akselien suhteen, jotka ovat vinoja ja joissa on komponentit suuttimen poikittaisissa 5 tasoissa, jotka ovat riittävän kaltevia suuttimen säteet-täisten suuntien suhteen, jotta pyörityssuihkujen kehän suuntainen nopeuskomponentti saa massan pyörimään nopeasti keskiputkessa poistopäähän asti, jolloin pyöritysaukkojen sarjan aksiaalinen etäisyys sanotusta alavirtaisesta päästä 10 on alueella 60% - 200% keskiputken sisäsäteestä, ja - että sanotut dispergointiaukot sisältävät hajotussarjan, joka muodostuu hajotusaukoista, jotka on lävistetty välin päähän suuttimen poistopäästä siten, että liikekaasu muodostaa hajotussuihkut suunnassa kohti suuttimen akselia, ja 15 sanottu pyörityssarja on muodostettu hajotussarjan alavirran puolelle.To this end, the invention provides a nozzle 35 comprising the above-mentioned common elements, which, in comparison with the first-mentioned known nozzle mentioned above, is characterized in that the length of the rotation openings is 3 98406 long enough to form rotation jets from the moving gas. oriented and centered with respect to the axes of said apertures which are oblique and have components in transverse planes 5 of the nozzle sufficiently inclined with respect to the radial directions of the nozzle so that the circumferential velocity component of the rotating jets rotates the downstream end 10 is in the range of 60% to 200% of the inner radius of the central tube, and - said dispersing orifices comprise a series of dispersing apertures perforated at the end of the nozzle guide so that the moving gas forms scattering jets in the direction towards the nozzle axis, and said series of rotations is formed on the downstream side of the scattering series.

Seuraavaksi kuvataan samalla viittaamalla oheisiin piirustuksiin keksinnön suoritusmuotoja, jolloin kuvatut elemen-20 tit ja järjestelyt ovat vain esimerkinomaisia, eikä niitä ole tarkoitettu millään tavalla rajoittamaan keksintöä. Silloin kun sama elementti esiintyy useammissa kuvissa, sitä on merkitty samalla viitenumerolla. Piirustuksissa: 25 Kuva 1 on sivukuvanto keksinnön mukaisesta suuttimesta,Embodiments of the invention will now be described, with reference to the accompanying drawings, in which the elements and arrangements described are merely exemplary and are not intended to limit the invention in any way. Where the same element appears in more than one figure, it is denoted by the same reference numeral. In the drawings: Figure 1 is a side view of a nozzle according to the invention,

Kuva 2 on aksiaalinen leikkauskuvanto suukappaleesta, joka muodostuu suuttimen loppupäästä, 30 Kuva 3 on päätykuvanto suuttimesta, jaFigure 2 is an axial sectional view of a mouthpiece formed from the end of the nozzle; Figure 3 is an end view of the nozzle;

Kuvat 4, 5 ja 6 ovat tämän suuttimen poikkileikkauskuvanto-ja IV-IV, V-V ja VI-VI kuvasta 2.Figures 4, 5 and 6 are cross-sectional views of this nozzle and IV-IV, V-V and VI-VI from Figure 2.

35 Aluksi kuvataan kuviin viittaamalla eri kokonaisjärjeste-lyjä, jotka on sovitettu tähän esimerkinomaiseen suutti-meen, mutta jotka voitaisiin toteuttaa myös muulla tavalla.First, reference will be made to the figures with reference to various overall arrangements adapted to this exemplary nozzle, but which could be implemented in other ways.

4 984064 98406

Eräät näistä järjestelyistä ovat ennestään tunnettuja. Tunnetuilta järjestelyiltään suuttimeen kuuluu seuraavat elementit: - Keskiputki 1. Tämän putken keskiakseli muodostaa suutti-5 men akselin 1C. Se määrittelee pitkittäisen suunnan. Poikittaiset suunnat, sekä säteettäiset että kehämäiset, voidaan kaikilta kohdilta määritellä tämän akselin suhteen.Some of these arrangements are already known. In known arrangements, the nozzle comprises the following elements: - Central tube 1. The central axis of this tube forms the axis 1C of the nozzle. It defines the longitudinal direction. Transverse directions, both radial and circumferential, can be defined at all points with respect to this axis.

Tämän putken tehtävänä on siirtää massa massan tulokohdasta IA, joka on muodostettu putken ylävirran puolelle, suutti- 10 men poistokohtaan IB, joka on muodostettu putken toiseen päähän. Putken leikkauksessa ei pituussuunnassa tapahdu minkäänlaista pienenemistä, jotta massan etenemiselle ei oli mitään esteitä. Leikkaus on esimerkiksi vakio.The function of this tube is to transfer the mass from the pulp inlet IA formed on the upstream side of the tube to the nozzle outlet IB formed at the other end of the tube. There is no reduction in the longitudinal direction in the section of the pipe, so that there were no obstacles to the propagation of the mass. For example, the cut is constant.

Massan syöttövälineet 12 sen syöttämiseksi massan tuΙοί 5 kohtaan.Mass feeding means 12 for feeding it to the pulp tuΙοί 5.

Keskiputkea 1 ympäröivä vaippa, joka muodostaa rengas-kanavan putken ympärille.A jacket surrounding the central tube 1, which forms an annular channel around the tube.

Kaasun syöttövälineet 14 liikekaasun syöttämiseksi paineen alaisena rengaskanavan ylävirran puoleiseen päähän.Gas supply means 14 for supplying the moving gas under pressure to the upstream end of the annular passage.

20 - Dispergointiaukot 3, 4, jotka on jaettu kehälle ja lävistävät keskiputken 1 seinän. Liikekaasu syötetään rengaskanavan kautta niistä putkeen siten, että se disper-goi massan ja lisää sen nopeutta ennenkuin se muodostaa lähtösuihkun putkesta.20 - Dispersion openings 3, 4, which are distributed on the circumference and penetrate the wall of the central tube 1. The moving gas is fed through them through the annular duct into the pipe so that it disperses the pulp and increases its velocity before it forms an outlet jet from the pipe.

2525

Muut järjestelyt ovat uusia. Eräät näistä uusista järjestelyistä on tarkoitettu ensi sijassa parantamaan massadisper-siota sen lähtiessä suuttimesta. Ne ovat seuraavat: - Ainakin jotkut dispergointiaukoista ovat pyöritysaukkoja 30 4. Ne on jaettu kehälle, ja niiden pituus on vastaavasti riittävän suuri, jotta ne muodostavat liikekaasusta pyöri-tyssuihkut, jotka on suunnattu ja keskitetty näiden aukkojen keskiakselien suhteen. Nämä keskiakselit ovat vinoja. Tarkemmin sanottuna ne aikaansaavat suuttimen säteettäisten 35 suuntien suhteen ja suuttimen poikittaisissa tasoissa riittävät kaltevuuskomponentit, jotta pyörityssuihkujen kehän suuntainen nopeuskomponentti saa massan pyörimään 5 98406 nopeasti keskiputkessa. Nämä aukot on sijoitettu keskiput-ken päästä katsoen riittävän etäälle, jotta liikekaasu sekoittuu ainakin osittain massaan ennen sen lähtöä pyörivässä liikkeessä, tämän etäisyyden ollessa samalla riittä-5 vän pieni, jotta massa säilyttää lähtöönsä keskiputkesta asti huomattavan osuuden näin saamastaan pyörimisenergias-ta. Tällöin se on nopeassa pyörimisliikkeessä, joka "avaa" massasuihkun antaen sille kartiomaisen muodon. Tarkemmin sanottuna tämä etäisyys on 60% - 100% keskiputken 1 sätees-10 tä, ja suositeltavasti 75% - 150% tästä säteestä. Vielä suositeltavammin se on edullisesti olennaisesti yhtä suuri kuin tämä säde.Other arrangements are new. Some of these new arrangements are primarily intended to improve mass dispersion as it exits the nozzle. They are as follows: At least some of the dispersing orifices are rotation orifices 30 4. They are distributed around the circumference and are correspondingly long enough to form rotation jets from the moving gas directed and centered with respect to the central axes of these orifices. These central axes are oblique. More specifically, they provide sufficient inclination components with respect to the radial directions 35 of the nozzle and in the transverse planes of the nozzle so that the circumferential velocity component of the rotating jets causes the mass to rotate rapidly in the center tube. These openings are located far enough from the end of the center tube to allow the moving gas to mix at least partially with the mass before it leaves in a rotating motion, while this distance is small enough for the mass to retain a significant portion of its rotational energy from the center tube. In this case, it is in a rapid rotational motion that "opens" the mass jet, giving it a conical shape. More specifically, this distance is 60% to 100% of the radius of the central tube 1, and preferably 75% to 150% of this radius. Even more preferably, it is preferably substantially equal to this radius.

Suuttimeen kuuluu kaksi sarjaa dispergointiaukkoja. Toinen 15 on hajotussarja, joka muodostuu hajotusaukoista 3, jotka on sijoitettu sellaiselle etäisyydelle suuttimen poistopäästä IB, että liikekaasu muodostaa hajotussuihkut suuttimen akselia 1C kohti. Toinen on pyörityssarja, joka on muodostettu hajotussarjan alavirran puolelle, ja joka käsittää 20 pyöritysaukot 4.The nozzle includes two sets of dispersion orifices. The second 15 is a series of diffusers consisting of diffuser openings 3 spaced at such a distance from the outlet end IB of the nozzle that the moving gas forms scattering jets towards the nozzle axis 1C. The second is a series of rotations formed on the downstream side of the scattering series and comprising 20 rotation holes 4.

- Aukkojen 4 keskiakselit 4A kulkevat ainakin kaksi kertaa kauempana suuttimen akselista 1C kuin hajotusaukkojen 3 keskiakselit.- The central axes 4A of the openings 4 extend at least twice as far from the axis 1C of the nozzle as the central axes of the diffusing openings 3.

Ne ovat tangentteja sylinterillä 4B, joka on samanakse-25 linen keskiputken 1 kanssa, ja jonka säde on 16% - 75% putken sisäsäteestä.They are tangential to a cylinder 4B coaxial with the central tube 1 and having a radius of 16% to 75% of the inner radius of the tube.

Hajotussarjaa 3 erottaa pyörityssarjasta 4 aksiaalinen välimatka, joka on 20% - 400% keskiputken 1 sisäsäteestä. liikekaasun ja dispergoitavan massan massavirtausten 30 suhde on 0,005 (viisi tuhannesosaa) - 0,4 (neljä kymmenesosaa).The scattering set 3 is separated from the rotation set 4 by an axial distance of 20% to 400% of the inner radius of the central tube 1. the ratio of the mass flows 30 of the propellant and the dispersible mass is 0.005 (five thousandths) to 0.4 (four tenths).

Eräiden toisten uusien järjestelyjen tarkoituksena on ensi sijassa rajoittaa painehäviöitä keskiputkessa. Ne ovat 35 seuraavat: - Suuttimeen kuuluu sarja irrotusaukkoja 5, jotka läpäisevät keskiputken 1 seinän dispergointiaukkojen 3, 4 ylävir- 6 98406 ran puolella. Nämä irrotusaukot sallivat rajoitetun liike-kaasuvirtauksen tunkeutumisen rengaskanavasta 2 tähän putkeen siten, että putken sisäseinää vasten muodostuu kaasu-vaippa. Tämä kaasuvaippa ympäröi massaa dispergointaukkoi-5 hin asti, tai tarkemmin sanottuna hajotusaukkoihin 3 asti.Some other new arrangements are primarily intended to limit pressure losses in the center pipe. They are as follows: - The nozzle comprises a series of release openings 5 which pass through the wall of the central tube 1 on the upstream side of the dispersion openings 3, 4. These release openings allow a limited flow of moving gas from penetrating the annular duct 2 into this pipe so that a gas jacket is formed against the inner wall of the pipe. This gas jacket surrounds the pulp up to the dispersion port 5, or more precisely up to the disintegration port 3.

Se helpottaa massan virtausta suuttimen päässä.It facilitates the flow of mass at the end of the nozzle.

Tällöin irrotusaukkojen 5 aksiaalinen etäisyys disper-gointiaukoista 3 on 20% - 400% keskiputken 1 sisäsäteestä. Liikekaasun käytettävissä oleva kokonaiskulkuala irro-10 tusaukoista 5 on alle 40% ja suositeltavasti alle 10% siitä mikä sillä on dispergointiaukoissa 3 ja 4.In this case, the axial distance of the release openings 5 from the dispersing openings 3 is 20% to 400% of the inner radius of the central tube 1. The total available flow area of the moving gas from the release-openings 5 is less than 40% and preferably less than 10% of what it has in the dispersion openings 3 and 4.

Irrotusaukot 5 ovat vastaavasti riittävän pitkiä, jotta ne muodostavat liikekaasusta irrotussuihkut, jotka on suunnattu ja keskitetty aukkojen keskiakselien mukaan. Nämä 15 keskiakselit ovat vinossa, ja niiden kaltevuus on suuttimen säteettäisten suuntien suhteen riittävä, jotta irrotussuihkut eivät tunkeudu kuin vähän massapatsaaseen, joka kulkee keskiputkessa 1.The release openings 5 are correspondingly long enough to form release jets from the moving gas, which are directed and centered according to the central axes of the openings. These central axes 15 are inclined and their inclination with respect to the radial directions of the nozzle is sufficient so that the release jets penetrate only slightly into the column of mass passing in the central tube 1.

Ne ovat tangentteja sylinterille 5B, joka on samanakse-20 linen keskiputken 1 kanssa, ja jonka säde on ainakin 70% tämän putken sisäsäteestä.They are tangential to a cylinder 5B coaxial with the central tube 1 and having a radius of at least 70% of the inner radius of this tube.

Näiden järjestelyjen vaikutus perustuu siihen, että hajo-tussuihkut pyrkivät häiritsemään erityisesti massan etene-25 mistä keskiputken loppupään ylävirran puolella. Kaasuvaipan läsnäolo estää tällaiset häiriöt.The effect of these arrangements is based on the fact that the scattering jets tend to interfere, in particular, with the propagation of the pulp upstream of the downstream end of the central tube. The presence of a gas jacket prevents such disturbances.

Seuraavaksi suutinta kuvataan yksityiskohtaisemmalla esimerkillä.Next, the nozzle will be described with a more detailed example.

3030

Se muodostuu sylinterimäisestä keskiputkesta 1, jonka sisäsäde on 32,5 mm ja paksuus 5 mm, ja samankeskisestä rengaskanavasta 2, joka on suljettu putken 1 päästä kokonaan tai pienellä välyksellä, ja jonka muodostaa putkeen 1 35 kiinnitetty vaippa 2A.It consists of a cylindrical central tube 1 with an inner radius of 32.5 mm and a thickness of 5 mm, and a concentric annular channel 2 closed completely or with a small clearance at the end of the tube 1 and formed by a jacket 2A fixed to the tube 1.

7 984067 98406

Massa kiertää keskiputkessa 5000 Pascalin paineessa pumpun 12 syöttämänä, joka muodostaa sanotut massan syöttöväli-neet. Liikekaasu kiertää rengaskanavassa 2. Se muodostuu ilmasta, joka on paineistettu kompressorilla 14, jonka 5 syöttöpaine on 30 000 Pascalia, ja joka muodostaa sanotut kaasun syöttövälineet. Kaasu suihkutetaan massaan suuttimen päässä kolmella kalibroidulla aukkosarjalla 3, 4 ja 5, jotka lävistävät keskiputken 1. Kukin sarja muodostuu aukoista, jotka on jaettu kehälle poikittaistasossa.The pulp circulates in the central tube at a pressure of 5000 Pascals fed by a pump 12, which forms said pulp supply means. The propellant gas circulates in the annular duct 2. It consists of air pressurized by a compressor 14 having a supply pressure of 30,000 Pascals and forming said gas supply means. The gas is injected into the pulp at the nozzle end by three calibrated sets of orifices 3, 4 and 5 which penetrate the central tube 1. Each set consists of orifices distributed on the circumference in the transverse plane.

1010

Aukkosarja 3 muodostaa hajotusaukot. Se on tarkoitettu liikekaasun suihkuttamiseen massapatsaan sisään sen hajottamiseksi. Näiden aukkojen akselit ovat suositeltavasti säteettäisiä tai suunnattu siten, että ne tunkeutuvat 15 kuvitteellisen sylinterin sisälle, joka on samankeskinen massaputken kanssa, ja säteeltään 1/3 tai vähemmän keskiputken säteestä. Näiden aukkojen halkaisija on esim. 6,5 mm ja lukumäärä 5.The set of openings 3 forms the disintegration openings. It is intended to inject the propellant gas into the pulp column to disperse it. The axes of these openings are preferably radial or oriented so as to penetrate inside an imaginary cylinder concentric with the mass tube and having a radius of 1/3 or less of the radius of the central tube. These openings have a diameter of, for example, 6.5 mm and a number of 5.

20 Toinen aukkosarja 4 muodostaa pyöritysaukot. Se on tarkoitettu liikekaasun suihkuttamiseksi tangentiaalisesti massa-virtaukseen. Kaasu saa näin massan nopeaan pyörimisliikkeeseen ja synnyttää massakalvon keskiputken 1 sisäpinnalle.20 The second set of openings 4 forms rotation openings. It is intended to inject the propellant gas tangentially into the mass flow. The gas thus causes the pulp to rotate rapidly and creates a pulp film on the inner surface of the central tube 1.

Tämä massakalvo särkyy ja massa leviää kartiomaiseksi 25 lähtiessään suuttimen poistoaukosta IB. Näiden aukkojen 4 akselit ovat tangentteja kuvitteelliselle ympyrälle 4B, jonka säde on 3/4 - 1/6 keskiputken 1 säteestä. Näiden aukkojen halkaisija on esim. 6,5 mm ja lukumäärä 10.This pulp film breaks and the pulp spreads conically as it exits the nozzle outlet IB. The axes of these openings 4 are tangent to an imaginary circle 4B having a radius of 3/4 to 1/6 of the radius of the central tube 1. These openings have a diameter of, for example, 6.5 mm and a number of 10.

30 Tämän lisäksi käytetään vielä irrotusaukkosarjaa 5 ohuen kaasuvaipan synnyttämiseksi massan ympärille sen virtauksen hepottamiseksi. Nämä aukot on sijoitettu hajotussarjan ja pyörityssarjän ylävirran puolelle. Niiden halkaisija on esim. 3 mm ja lukumäärä 6.In addition, a set of release openings 5 is used to create a thin gas jacket around the pulp to impulse its flow. These openings are located on the upstream side of the spreading set and the rotating set. Their diameter is, for example, 3 mm and the number 6.

Niiden akselit ovat tangentteja kuvitteelliselle ympyrälle, jonka säde on 0,7 kertaa keskiputken sisäsäde tai suurempi.Their axes are tangent to an imaginary circle with a radius of 0.7 times the inner radius of the central tube or greater.

35 8 9840635 8 98406

Sen varmistamiseksi, että massapartikkelit eivät tartu tai pisaroidu suuttimen päähän, on vaipan 2A pään ja keskiput-ken 1 välille jätetty välys 6. Tämä välys on 0,01 - 0,1 kertaa keskiputken sisäsäteestä.To ensure that the mass particles do not stick or drip onto the nozzle end, a clearance 6 is left between the end of the jacket 2A and the central tube 1. This clearance is 0.01 to 0.1 times the inner radius of the central tube.

5 Tämän välyksen kautta kulkeva kaasusuihku on tarkoitettu puhaltamaan pois mahdolliset massapisarat. Tämä välys on järjestetty vain suuttimen alaosaan, koska suutin on vaakasuorassa tai lähes vaakasuorassa asennossa, ja välys 10 ulottuu kaarena, jonka keskuskulma on ainakin 60 astetta.5 The gas jet passing through this clearance is intended to blow out any mass droplets. This clearance is provided only in the lower part of the nozzle, since the nozzle is in a horizontal or almost horizontal position, and the clearance 10 extends in an arc with a central angle of at least 60 degrees.

Keksintö sopii erityisen hyvin hiilimassan tai hiilipitoi-sen aineksen ruiskuttamiseen leijukerroskattiloiden tulipe-siin, jolloin se liikekaasun massalle antaman pyörimisno-15 peuden avulla kehittää hyvin dispergoituneen suihkun ja mahdollistaa näin massan hyvän jakautumisen kattilan tuli-pesään.The invention is particularly well suited for injecting carbon mass or carbonaceous material into the fireboxes of fluidized bed boilers, whereby by means of the rotational speed given to the mass of the moving gas it develops a well-dispersed jet and thus allows good distribution of the mass in the boiler firebox.

Suuttimen pää valmistetaan tällöin joko tulenkestävästä 20 teräksestä tai keraamista lämpötilakulumisen ja massan kiinteiden partikkelien aiheuttaman kulumisen pienentämiseksi .The nozzle head is then made of either refractory steel or ceramic to reduce temperature wear and wear caused by solid particles in the pulp.

Vaikka esimerkkinä esitetty suutin onkin tarkoitettu massan 25 suihkuttamiseen leijukerroskattilaan ilmakehän paineessa, keksintö soveltuu yhtä hyvin paineistettuihin tiloihin, ja erityisesti paineenalaisiin leijukerroksiin tai kaasuunnut-tumiin, tapahtuvaan ruiskutukseen.Although the exemplified nozzle is intended for spraying the pulp 25 into a fluidized bed boiler at atmospheric pressure, the invention is equally applicable to spraying in pressurized spaces, and in particular in pressurized fluidized beds or gasifiers.

30 Massan kokonaisvirtausmäärä on esimerkiksi 20 m3/h ja ilman määrä 700 m3/h.30 The total flow rate of the pulp is, for example, 20 m3 / h and the air volume 700 m3 / h.

Massan viskositeetti on esimerkiksi sellainen, että halkaisijaltaan 100 mm:n putkessa painehäviöksi 10 m3/h:n 35 virtauksella tulee 100 - 100 000 Pascalia.The viscosity of the pulp is, for example, such that in a pipe with a diameter of 100 mm, the pressure drop at a flow of 10 m3 / h 35 becomes 100 to 100,000 Pascals.

9 984069 98406

On huomattava, että tällaiset viskositeetit ovat hyvin poikkeavia verrattuna eräisiin tekniikassa tunnettuihin polttoaineisiin, jotka eivät ole massoja, ja joita kutsutaan nimellä "coal water slurry fuel", ts. "hiili-vesi-5 lietepolttoaine" tai "Coal Water Mixture" (CWM), ts. "hii-li-vesiseos". Näiden tunnettujen polttoaineiden viskositeetti on sellainen, että halkaisijaltaan 100 mm:n putkessa on tyypillinen painehäviö 10 m3/h:n virtauksella 20 Pascalia, ja joka tapauksessa alle 70 Pascalia.It should be noted that such viscosities are very different from some non-pulp fuels known in the art and referred to as "coal water slurry fuel", i.e. "coal-water-5 sludge fuel" or "Coal Water Mixture" (CWM). i.e. a "hii-li-water mixture". The viscosity of these known fuels is such that a pipe with a diameter of 100 mm has a typical pressure drop of 10 Pascals at a flow rate of 10 m3 / h, and in any case less than 70 Pascals.

1010

Julkaisussa Patent Abstracts of Japan voi. 10, no. 257 (Babcock Hitachi K.K.) on kuvattu eräs tunnettu suutin tällaisen polttoaineen dispersiota varten. Siihen kuuluu kammio partikkelien erottamiseksi niiden halkaisijoiden 15 mukaan, jossa polttoaineen ja vesihöyryn emulsio saatetaan pyörimään käyttäen reikiä, joista suihkutetaan tangentiaa-lisesti vesihöyryä. Näin emulgoitu ja erotettu polttoaine kulkee aksiaalisen poistoaukon 25 ja kehäaukkojen 24 läpi, joiden halkaisija olisi liian pieni jos kyseessä olisi 20 hiilimassan dispergoiminen.In Patent Abstracts of Japan Vol. 10, no. 257 (Babcock Hitachi K.K.) describes a known nozzle for dispersing such fuel. It comprises a chamber for separating the particles according to their diameters 15, in which the emulsion of fuel and water vapor is made to rotate using holes from which water vapor is sprayed tangentially. The fuel thus emulsified and separated passes through an axial outlet 25 and circumferential openings 24, the diameter of which would be too small in the case of dispersing the carbon mass 20.

Claims

1. A nozzle for dispersing pulp, comprising: - a central tube (1) extending longitudinally without reduction in cross section along the center axis of the nozzle (1C), in which a pulp inlet (IA) is formed in the upstream end of the tube and the outlet (IB) of the nozzle at the other end of the tube; - pulp feed means (12) for feeding pulp to the mass inlet; - a jacket extending concentrically around said central pipe and spaced apart from this defining a gas duct (2) extending longitudinally with said central pipe; gas supply means (14), which opens in said casing at the upstream end of said gas duct to supply propellant gas under pressure to the upstream end of the gas duct; 25. dispersion openings (3, 4) which pass through the wall of the central pipe to feed propellant from the gas duct to the pipe for dispensing the pulp and to increase its velocity, such that said pulp forms a pulp jet upon exit from the outlet (IB). in the central tube of the nozzle; wherein at least some of the dispersion apertures form a series of rotational apertures (4), which are circumferentially spaced, characterized in that the length of the rotary apertures is similarly large enough that they are formed by the propellant gas 35 rotating beams, which beams are directed and centered in relation. to the shafts (4A) of said openings which run obliquely and exhibit components in transverse planes of the nozzle which are inclined sufficiently in relation to the radial directions of the nozzle to cause a peripheral velocity component of the rotary jets to rotate mass rapidly within the central tube (1) up to the outlet (IB), the axial distance between the series of rotary openings (4) and said downstream end (IB) being within the range of 60% - 200% of the inner radius of the central tube, and - said dispersion openings contain a decomposition series, which are formed by derdelningsöppningar (3), which are received spaced from the nozzle outlet end (lb) so that the driving gas forms sönderdelningssträlar in the direction of the nozzle axis (1C), and said rotary series is formed on the downstream side of the series decomposition. 15

Nozzle according to claim 1, characterized in that the axial distance of the rotary openings (4) from the downstream end (IB) of the central pipe (1) is 75-150% of the inner radius of the pipe. 20

Nozzle according to claim 2, characterized in that the axial distance of the downstream end (IB) of the central orifices (1) from the central pipe (1) is substantially equal to the inner diameter of the pipe. 25

Nozzle according to claim 1, characterized in that the axes (4A) of the rotary openings (4) run at least two threads further away from the nozzle (3C) of the nozzle (3A) of the disassembly openings (3). 30

Nozzle according to claim 1, characterized in that the axes (4A) of the rotary apertures (4) are tangents to a cylinder (4B) which is coaxial with the central pipe (1) and whose radius is 16% - 75% of the interior of the pipe. radius. 35

Nozzle according to claim 1, characterized in that the disintegration series (3) is separated from the rotation series 98406 (4) with an axial distance which is 20% - 400% of the inner diameter of the central tube (1).

Nozzle according to claim 2, whose center shaft (1C) 5 deviates from the vertical plane, characterized in that it additionally has an axial outlet gap (6) for the propellant gas within said sheath, which opens on the outside of the central pipe (1) downstream end, only on a lower portion of the central tube periphery. 10

Nozzle according to claim 7, characterized in that the outlet slot (6) extends over a bore of at least 60 °. Il